Une start-up veut utiliser CRISPR pour vous faire manger vos légumes

Les scientifiques utilisent l’édition de gènes pour rendre les aliments sains plus attrayants

Réingénierie de la vie est une série de OneZero sur les façons étonnantes dont la technologie génétique change l’humanité et le monde qui nous entoure.

OuiVous savez probablement que le chou frisé regorge d’antioxydants et d’autres nutriments et que vous devriez en manger davantage. Mais il est également amer et fibreux, ce qui pourrait vous inciter à chercher des légumes moins sains à l’épicerie.

Une startup technologique alimentaire appelée Pairwise Plants veut changer cela. La société, basée à Durham, en Caroline du Nord, et soutenue par un investissement de 125 millions de dollars du géant agricole Monsanto (qui fait maintenant partie de Bayer), utilise l’outil d’édition de gènes CRISPR dans le but de fabriquer des fruits et légumes nutritifs mais moins populaires comme le chou frisé plus attrayant pour le client moyen. Pairwise travaille également à l’amélioration d’un certain nombre de cultures de base à grande échelle comme le maïs, le soja, le blé, le canola et le coton.

CRISPR a été imaginé comme un moyen de mettre fin à la faim dans le monde en produisant de meilleures récoltes et en fortifiant les cultures contre les maladies et le changement climatique. Cette vision ne s’est pas encore matérialisée, mais à court terme, nous pourrions voir de nouvelles variétés de produits éditées par CRISPR à l’épicerie.

Dans le cadre de cet effort, Pairwise a commencé à éditer les feuilles de moutarde, un parent poivré du chou frisé et du chou dans le Brassica famille riche en nombreuses vitamines et minéraux essentiels. Les feuilles de moutarde sont souvent utilisées dans les plats chinois, japonais et indiens. En plus des feuilles de chou vert, ils sont également cuits dans le Sud américain avec de la graisse de jambon ou de bacon, de l’oignon et d’autres assaisonnements. Lorsqu’ils sont cuits dans ces plats, ils ont un goût semblable aux épinards, mais ils ne sont pas un premier choix pour les salades vertes en raison de leur fort goût de raifort lorsqu’ils sont consommés crus.

Ryan Rapp, responsable des technologies d’édition du génome chez Pairwise, raconte OneZero que la société a utilisé avec succès l’édition de gènes CRISPR pour éliminer une partie de la puissance et de la chaleur des feuilles de moutarde afin de rendre leur forme brute plus agréable. «Ils sont assez savoureux», explique Rapp. « Ils ne sont pas fades comme la laitue iceberg ou la romaine. Ils ont une saveur un peu complexe. « 

Pairwise, fondé par les principaux chercheurs de CRISPR David Liu et Feng Zhang en 2018, utilise toujours CRISPR pour expérimenter différentes saveurs et souhaite inciter les consommateurs à tester les légumes verts dans un avenir proche. « Nous ne savons pas trop à quoi ressemblera le profil de saveur final », a déclaré Rapp.

Comparé aux «ciseaux moléculaires», CRISPR peut être programmé pour découper et remplacer l’ADN dans les organismes, et il est moins cher et plus rapide à utiliser que les techniques traditionnelles de génie génétique. Pour commencer, les scientifiques de l’entreprise ont d’abord comparé les gènes de la moutarde à ceux d’autres plantes du Brassica famille. Ils ont identifié plusieurs gènes associés au goût piquant des feuilles de moutarde et, dans le processus de sélection végétale, ont programmé CRISPR pour trouver et supprimer ces gènes. Les légumes verts résultants étaient moins piquants et poivrés que la variété naturelle.

Pairwise cherche à commercialiser les nouveaux légumes verts, dans l’espoir de les rendre disponibles dans les magasins et les restaurants d’ici 2021 ou 2022. Mais on ne sait pas comment les légumes verts modifiés génétiquement se compareront à leurs homologues non modifiés en termes de prix et de disponibilité.

L’entreprise souhaite également utiliser CRISPR pour fabriquer des baies plus savoureuses et plus durables, disponibles toute l’année. En avril, elle s’est associée à Plant Sciences, un sélectionneur de baies et une société de recherche agricole basée en Californie, et a tourné son attention vers les mûres.

Les mûres regorgent de vitamines et de nutriments, mais les fraises, les framboises et les bleuets ont tendance à être plus populaires. Rapp dit qu’une des raisons est que les graines de mûre ont tendance à se coincer dans les dents. Pairwise souhaite utiliser l’édition de gènes pour retirer ces graines afin de faire des mûres un fruit plus attrayant. La question de savoir si cette décision aura réellement un effet sur la propension des gens à acheter des mûres est discutable. Les gens pourraient simplement préférer le goût des autres baies aux mûres.

Pendant ce temps, les scientifiques utilisent CRISPR pour améliorer de nombreuses autres cultures, comme la production de maïs à haut rendement ou résistant aux maladies cacaoyers, menacés par le changement climatique. D’autres projets visaient à prolonger la durée de conservation de certains aliments, comme un champignon non brunissant conçu par le biologiste des plantes Yinong Yang à Penn State University. En avril 2016, le service d’inspection de la santé animale et végétale du département américain de l’Agriculture, qui supervise normalement les cultures génétiquement modifiées, a déclaré que le champignon anti-brun de Yang ne serait pas soumis à l’approbation de l’agence car il ne contient pas d’ADN étranger provenant d’autres organismes – la définition commune d’un OGM.

Le génie génétique traditionnel consiste généralement à prélever des morceaux d’ADN d’une espèce végétale et à les placer dans une autre plante. Par exemple, le riz doré, un type de riz génétiquement modifié développé il y a 20 ans mais qui a eu du mal à obtenir l’approbation réglementaire dans de nombreux pays, a été fabriqué en ajoutant des gènes de la jonquille et un type de bactéries présentes dans le sol pour le rendre plus nutritif. Mais les scientifiques qui utilisent l’édition de gènes peaufinent leur propre ADN.

Un aliment modifié par gène est déjà sur le marché, un type d’huile de canola plus sain, mais il est fabriqué avec une ancienne technologie d’édition de gène connue sous le nom de TALENs.

«Nous apportons de petits changements très précis et discrets aux gènes qui existent déjà dans la plante», explique Aaron Hummel, responsable des technologies d’édition du génome chez Pairwise. Il voit CRISPR comme un moyen d’accélérer la sélection végétale pour certains caractères souhaitables.

Hummel et d’autres scientifiques travaillant sur les cultures CRISPR espèrent que cette distinction gagnera la perception du public des cultures éditées par gènes.